Una nueva terapia con nanopartículas es capaz de revertir el alzhéimer

Un grupo internacional de científicos, liderado conjuntamente por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)1 y el Hospital West China de la Universidad de Sichuan (WCHSU), ha conseguido revertir el alzhéimer en ratones tras administrar a los animales tres inyecciones de nanopartículas. A diferencia de los tratamientos tradicionales dirigidos a las neuronas, este innovador enfoque actúa restaurando el funcionamiento del sistema vascular cerebral. Este avance abre la puerta a una nueva vía prometedora para combatir esta enfermedad neurodegenerativa.

Nueva forma de abordar el alzhéimer: reparar la barrera hematoencefálica

El equipo, que también contó con la colaboración de investigadores del Reino Unido, desarrolló una estrategia basada en nanotecnología que logró revertir los síntomas del alzhéimer en modelos animales. En lugar de usar nanopartículas como simples portadoras de medicamentos, los científicos crearon partículas bioactivas capaces de actuar como fármacos por sí mismas, los llamados “fármacos supramoleculares”.

Estas partículas no se dirigen directamente a las neuronas, sino que restauran la función de la barrera hematoencefálica (BHE), una estructura que protege al cerebro de toxinas y patógenos. Al reparar esta “muralla” vascular, el cerebro recupera su capacidad para eliminar sustancias dañinas, entre ellas la proteína beta amiloide (Aβ), característica del alzhéimer. “Solo 1 hora después de la inyección observamos una reducción del 50-60% en la cantidad de Aβ dentro del cerebro”, ha explicado Junyang Chen, primer coautor del estudio e investigador del Hospital West China, en una nota publicada por el IBEC.

El papel del sistema vascular en la salud cerebral

El cerebro es uno de los órganos con mayores exigencias energéticas, ya que consume el 20% de la energía total del cuerpo en los adultos y hasta el 60% en los niños. Este alto consumo requiere una red vascular extremadamente densa, con miles de millones de capilares que nutren cada neurona. Por eso, mantener una buena salud vascular es esencial para preservar las funciones cerebrales y prevenir enfermedades como el alzhéimer o la demencia.

En esta patología, la eliminación de proteínas “de desecho” como la amiloide-β se ve afectada. Normalmente, una proteína llamada LRP1 se encarga de transportarlas a través de la barrera hematoencefálica para su eliminación, pero cuando este proceso falla, las proteínas se acumulan en el cerebro y dañan las neuronas. Los fármacos supramoleculares desarrollados en este estudio logran reactivar ese mecanismo natural. Al imitar a los ligandos de LRP1, las nanopartículas se unen a la Aβ y facilitan su salida hacia el torrente sanguíneo, ayudando a limpiar el cerebro y restaurar su equilibrio.

"Nuestro estudio demostró una notable eficacia para lograr una rápida eliminación de Aβ, restaurar la función saludable en la barrera hematoencefálica y conducir a una sorprendente reversión de la patología del Alzheimer"

Los experimentos se realizaron en ratones genéticamente modificados para producir altos niveles de proteína Aβ y desarrollar síntomas similares a los del alzhéimer. Tras tres dosis del tratamiento, los científicos observaron mejoras notables en su comportamiento y memoria. En un caso concreto, un ratón de 12 meses —edad equivalente a unos 60 años humanos— fue tratado y evaluado seis meses después. Sorprendentemente, el animal, ya con 18 meses (equivalente a 90 años humanos), había recuperado las capacidades cognitivas de un ratón joven y sano.

"El efecto a largo plazo proviene de la restauración del sistema vascular del cerebro. Creemos que funciona como una cascada: cuando se acumulan especies tóxicas como la beta amiloide (Aβ), la enfermedad progresa. Pero una vez que la vascularización puede funcionar nuevamente, empieza a eliminar Aβ y otras moléculas dañinas, lo que permite que todo el sistema recupere su equilibrio. Lo más relevante es que nuestras nanopartículas actúan como un fármaco y parecen activar un mecanismo de retroalimentación que devuelve esta vía de eliminación a niveles normales", señala Giuseppe Battaglia, coautor del estudio.

Nanopartículas inteligentes y terapia futura

Estas nanopartículas fueron diseñadas con un enfoque de ingeniería molecular “de abajo arriba” (bottom-up), lo que permite controlar con precisión su tamaño y los ligandos que llevan en la superficie. Gracias a esto, pueden interactuar de manera específica con los receptores celulares y modular su función, favoreciendo la eliminación de la proteína amiloide-β y restaurando el equilibrio del sistema vascular.

"Nuestro estudio demostró una notable eficacia para lograr una rápida eliminación de Aβ, restaurar la función saludable en la barrera hematoencefálica y conducir a una sorprendente reversión de la patología del Alzheimer", concluye Lorena Ruiz Pérez, investigadora del grupo de Biónica Molecular del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y profesora adjunta Serra Hunter en la Facultad de Física de la Universidad de Barcelona (UB).

Los resultados de esta investigación se han publicado en la revista Signal Transduction and Targeted Therapy2 y ofrecen una nueva perspectiva sobre el tratamiento del alzhéimer, ya que en lugar de centrarse únicamente en las neuronas, podría bastar con recuperar la salud de los vasos sanguíneos del cerebro para frenar —e incluso revertir— la enfermedad.

Fuente: Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)